DE1192397B - Method for producing a diaphragm, in particular a separator for electrical accumulators - Google Patents

Method for producing a diaphragm, in particular a separator for electrical accumulators

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DE1192397B DEB59419A DEB0059419A DE1192397B DE 1192397 B DE1192397 B DE 1192397B DE B59419 A DEB59419 A DE B59419A DE B0059419 A DEB0059419 A DE B0059419A DE 1192397 B DE1192397 B DE 1192397B
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Description

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Deutsche Kl.: 39 a3- 27/00 German class: 39 a3- 27/00

Nummer:
Aktenzeichen:
Amneldetag:
Auslegetag:Number:
File number:
Registration day:
Display day:

1192397
B 59419 X/39 a3
17. September 1960
6. Mai 19651192397
B 59419 X / 39 a3
17th September 1960
May 6, 1965

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Diaphragmas, insbesondere eines Separators für elektrische Akkumulatoren.The invention relates to a method for producing a diaphragm, in particular a separator for electrical accumulators.

Gewöhnliche Separatoren aus gesintertem Pulver eines thermoplastischen Werkstoffes sind für gewisse Verwendungen nicht starr genug und haben unter Umständen feine Löcher, die in manchen Fällen zu Kurzschlüssen in dem Akkumulator führen können.Ordinary separators made of sintered powder of a thermoplastic material are for certain Uses not rigid enough and may have pinholes that in some cases become too Short circuits in the accumulator can lead.

Die Erfindung beschäftigt sich in der Hauptsache damit, Separatoren aus Fasermaterial in Verbindung mit thermoplastischem Kunststoff so aufzubauen, daß sie chemisch und mechanisch widerstandsfähiger als die bekannten Separatoren sind und die Gefahr von feinen Löchern in den Trennwänden möglichst vermieden wird.The invention is mainly concerned with separators made of fiber material in connection to be built with thermoplastic so that they are chemically and mechanically more resistant than the known separators and the risk of pinholes in the partition walls as possible is avoided.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß man zur Bildung einer Zwischenschicht die Oberfläche der porösen Grundplatte, die mit einem in der Wärme härtbaren Kunstharz imprägniert ist, mit einem Gemisch von feinverteilten Teilchen eines thermoplastischen Kunststoffes überzieht, welches wenigstens zwei Arten von Teilchen verschiedener Größe enthält, deren Größen so bemessen sind, daß die Teilchen in das Material der Grundplatte eindringen, daß man dann auf die Zwischenschicht eine Schicht von feinverteiltem thermoplastischem Kunststoff, dessen Teilchen im wesentlichen dieselbe Größe haben wie die größere Teilchenart der beiden Bestandteile der Zwischenschicht, aufbringt und schließlich die Teilchen der thermoplastischen Kunststoffe sintert.According to the invention, this is achieved in that to form an intermediate layer, the Surface of the porous base plate, which is impregnated with a thermosetting synthetic resin, coated with a mixture of finely divided particles of a thermoplastic material, which contains at least two kinds of particles of different sizes, the sizes of which are such that the particles penetrate into the material of the base plate, that one then on the intermediate layer a Layer of finely divided thermoplastic material, the particles of which are essentially the same size have like the larger particle type of the two components of the intermediate layer, applies and Eventually the particles of the thermoplastics will sinter.

Es ist bekannt, ein Diaphragma für Akkumulatoren dadurch herzustellen, daß eine Schicht eines thermoplastischen Pulvers auf eine poröse Grundlage aufgebracht werden und dann durch Sintern mit diesem verbunden werden soll. Dabei werden die thermoplastischen Teilchen an der Unterlage dort haften, wo sie zufällig hingefallen sind. Es ergibt sich also keine zusammenhängende Schicht, wie sie nach dem Verfahren der Erfindung erreicht wird.It is known to produce a diaphragm for accumulators by having a layer of a thermoplastic powder can be applied to a porous base and then sintered with this should be connected. The thermoplastic particles on the base are there stick where they happened to fall. So there is no coherent layer as it is after the method of the invention is achieved.

Gemäß der Erfindung kann zuerst eine Platte aus Fasermaterial mit einem säurefesten Kunstharz imprägniert, alsdann dieses Material gehärtet und weiter die so vorbereitete Grundplatte als Unterlage für das soeben beschriebene Verfahren benutzt werden. Zum Imprägnieren der Grundplatte kann ein wasserlösliches Phenolharz dienen.According to the invention, a sheet of fiber material can first be impregnated with an acid-resistant synthetic resin, then this material hardened and further the base plate prepared in this way as a base for the procedure just described can be used. A water-soluble Phenolic resin are used.

Gewöhnlich wird die imprägnierte Platte vor der Beschichtung vollständig ausgehärtet. Man kann jedoch auch die Aushärtung nur teilweise durchführen, alsdann die Platte beschichten und erst nachher fertig aushärten.Usually the impregnated board is fully cured before coating. However, one can also carry out the curing only partially, then coat the plate and only afterwards cure completely.

Verfahren zum Herstellen eines Diaphragmas,
insbesondere eines Separators für elektrische
AkkumulatorenMethod of making a diaphragm,
in particular a separator for electrical
Accumulators

Anmelder:Applicant:

The British Fibrak Separator Company Limited, Denton, Manchester (Großbritannien)The British Fibrak Separator Company Limited, Denton, Manchester (Great Britain)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. H. Missling, Patentanwalt,Dipl.-Ing. H. Missling, patent attorney,

Gießen, Bismarckstr. 43Giessen, Bismarckstrasse. 43

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 29. September 1959
(33 096)Claimed priority:
Great Britain 29 September 1959
(33 096)

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren in einem Ausführungsbeispiel an Hand der schematischen Zeichnung erläutert.In the following, the method according to the invention is illustrated in an exemplary embodiment on the basis of the schematic Drawing explained.

Fig. 1 zeigt vorbereitende Verfahrensschritte gemäß der Erfindung, nämlich das Imprägnieren einer Faserplatte mit einem säurefesten Harz und das Härten dieser Platte, damit sie als poröse Grundplatte eines Separators verwendet werden kann.Fig. 1 shows preparatory process steps according to the invention, namely the impregnation of a Fiberboard with an acid-proof resin and hardening this plate to make it as a porous base plate a separator can be used.

F i g. 2 zeigt die Verfahrensschritte gemäß der Erfindung, nämlich die aufeinanderfolgenden verschiedenen Beschichtungen mit Pulver aus thermoplastischem Material und das Sintern dieses Materials zur Fertigstellung der Separatoren.F i g. 2 shows the method steps according to the invention, namely the successive different coatings with thermoplastic powder Material and the sintering of this material to complete the separators.

F i g. 3 zeigt im Schnitt einen mit Rippen versehenen Separator gemäß der Erfindung.F i g. Figure 3 shows, in section, a ribbed separator according to the invention.

Gemäß Fig. 1 wird eine zusammenhängende Bahn 1 eines Faserstoffes, der bis zu 10 % Glasfaser enthält und z. B. 0,25 mm dick ist, von einer Rolle 2 abgerollt, die auf der Welle 3 gelagert ist. Sie gelangt alsdann durch ein Imprägnierbad 4 eines säurefesten Harzes, nämlich entweder eines wasserlöslichen Phenolharzes oder eines Polyvinylchloridlatex. Dem Kunstharz kann sogleich ein Weichmacher beigefügt sein. Nach dem Imprägnieren wird die Bahn 1 durch einen Härteofen 5 geführt, der als Tunnelofen mit Infrarotheizung bei einer Temperatur von 230 bis 260° C arbeitet. Darauf wird die Bahn auf eine Rolle 7 aufgewickelt, die auf der Achse 6 gelagertAccording to FIG. 1, a continuous web 1 of a fiber material, which is up to 10% glass fiber contains and z. B. is 0.25 mm thick, unrolled from a roller 2 which is mounted on the shaft 3. She got then by an impregnation bath 4 of an acid-resistant resin, namely either a water-soluble one Phenolic resin or a polyvinyl chloride latex. A plasticizer can be added to the synthetic resin at once be. After impregnation, the web 1 is passed through a curing oven 5, which is used as a tunnel oven Infrared heating works at a temperature of 230 to 260 ° C. Then the web is on a Roll 7 wound up, which is mounted on the axis 6

509 568/416509 568/416

ist. Dadurch ist das poröse Grundmaterial fertig für die weitere Verarbeitung.is. This means that the porous base material is ready for further processing.

Nach Fig. 2 wird die Oberseite des porösen Grundmaterials mit einem Gemisch von feinverteilten Teilchen eines thermoplastischen Kunststoffes überzogen, der wenigstens zwei Teilchensorten verschiedener Größe enthält, die so bemessen sind, daß sie in das Grundmaterial eindringen. Dieser Überzug wird dadurch hergestellt, daß das Grundmaterial von der Rolle 7 als zusammenhängende Bahn unter einem ersten gerüttelten Vorratstrichter 8 hindurchgeführt wird, der ein Gemisch von feingepulvertem Polyvinylchlorid enthält. Aus dem Vorratstrichter 8 fällt das Kunststoffpulver 9 als ein Schleier auf die Bahn 1, während diese sich weiterbewegt. Darauf wird das Gemisch auf der Oberfläche durch eine rotierende Bürste 10 verteilt, damit die Teilchen in etwa vorhandene Poren des Grundmaterials eindringen. Je Quadratmeter des Grundmaterials werden ungefähr 29,8 Gramm Polyvinylchloridpulver gebraucht. According to Fig. 2, the top of the porous Base material with a mixture of finely divided particles of a thermoplastic material coated, which contains at least two types of particles of different sizes, which are dimensioned so that they penetrate into the base material. This coating is produced in that the base material of the roll 7 passed as a coherent web under a first vibrated storage hopper 8 containing a mixture of finely powdered polyvinyl chloride. From the storage hopper 8 the plastic powder 9 falls as a veil onto the web 1 while it is moving on. Thereon the mixture is spread on the surface by a rotating brush 10 so that the particles in any existing pores of the base material penetrate. Per square meter of the base material will be uses approximately 29.8 grams of polyvinyl chloride powder.

Das verwendete Polyvinylchlorid besteht aus einem Hauptbestandteil von Teilchen mit der mittleren Größe von Va bis 1 Mikron und einem geringeren Anteil von Teilchen mit ungefähr 10 Mikron Durchmesser.The polyvinyl chloride used consists of a main component of particles with the middle Va to 1 micron in size and a smaller proportion of particles around 10 microns Diameter.

Um nun das so überzogene Grundmaterial mit einer Schicht von feinen Teilchen eines thermoplastischen Kunststoffes zu bedecken, dessen mittlere Teilchengröße etwa dem gröberen der beiden Bestandteile in dem Trichter 8 entspricht, wird die Bahn 1 weiter unter einem gerüttelten Vorratstrichter 11 entlanggeführt, der größer als der Vorratstrichter 8 ist und Polyvinylchloridpulver 12 von einem mittleren Teilchendurchmesser von etwa 10 Mikron enthält. Diese Teilchen fallen als ein Schleier auf die bereits überzogene Bahn, während sie sich weiterbewegt. Sie gelangt unter eine Formrolle 13, die entweder glatt oder mit Rippen versehen ist, je nach der gewünschten Oberfläche der Schicht. Die Menge des dazu benutzten Pulvers hängt von der Dicke der gewünschten Schicht und der Art des herzustellenden Separators ab. Für einen dünnen Separator werden ungefähr 390 Gramm je Quadratmeter gebraucht.To now the base material so coated with a layer of fine particles of a thermoplastic To cover plastic, the mean particle size of which is roughly the coarser of the two components in the hopper 8, the web 1 is further under a vibrated storage hopper 11 guided along, which is larger than the storage funnel 8 and polyvinyl chloride powder 12 of a contains mean particle diameter of about 10 microns. These particles fall on you like a veil already covered web while it is moving on. It comes under a forming roller 13, which is either smooth or ribbed, depending on the desired surface of the layer. The amount of Powder used for this depends on the thickness of the desired layer and the type of material to be produced Separators. A thin separator takes about 390 grams per square meter.

Darauf gelangt das Material in einen Ofen 14, in welchem das Polyvinylchloridpulver so verfestigt wird, daß Erschütterungen und Zugluft die Schicht nicht stören können. Die Temperatur hängt von der Dicke der Schicht ab und beträgt ungefähr 500° C. Die Länge des Ofens und die Durchlaufgeschwindigkeit sind so gewählt, daß das Polyvinylchloridpulver 10 bis 15 Sekunden erhitzt wird.The material then passes into an oven 14 in which the polyvinyl chloride powder solidifies in this way becomes that vibrations and drafts cannot disturb the layer. The temperature depends on the Thickness of the layer and is approximately 500 ° C. The length of the furnace and the flow rate are chosen so that the polyvinyl chloride powder is heated for 10 to 15 seconds.

Nach dem Verlassen des Ofens 14 gelangt das so vorgesinterte Material unter eine Glättrolle 15, die je nach Bedarf glatt oder gerippt ist, und in einen ersten Sinterofen 16, der eine Temperatur von 220 bis 230° C hat. In diesem Ofen 16 wird das Material so weit gesintert, daß es eine zusammenhängende poröse Struktur erhält, die durch eine zusammenhängende Schicht mit dem Grundmaterial verbunden ist, da sich die Zwischenschicht beim Sintern sowohl mit der aufgebrachten Schicht als auch mit dem Unterlagenmaterial fest verbindet.After leaving the furnace 14, the material pre-sintered in this way comes under a smoothing roller 15, which is smooth or ribbed as required, and in a first sintering furnace 16, which has a temperature of 220 to 230 ° C. In this furnace 16, the material is sintered so far that it is a coherent Obtains a porous structure that is connected to the base material by a continuous layer is because the intermediate layer is sintered with both the applied layer and with firmly connects to the document material.

Die Polyvinylchloridteilchen haften an ihren Berührungsstellen aneinander, und die vorher in die Poren der Unterlage eingebürsteten Teilchen wachsen so zusammen, daß sie in dem Grundmaterial verwurzelt sind und so den Zusammenhang verbessern, der außerdem noch durch das direkte Ankleben des Grundstoffmaterials an die Zellulose- und Glasfasern der Grundfläche bewirkt wird. Eine der Kräfte, welche das Anhaften des Polyvinylchlorids bewirken, besteht in der elektrischen Anziehung, die sich durch statische Ladungen an der Oberseite des Grundmaterials oder an den anhaftenden Teilchen bei der Behandlung ergibt oder auch aus dem Zusammenwirken dieser beiden elektrischen Kräfte entsteht. The polyvinyl chloride particles adhere to each other at their points of contact, and those previously in the Pores of the base of brushed-in particles grow together in such a way that they are rooted in the base material and thus improve the connection, which is also made possible by the direct gluing of the Base material is effected on the cellulose and glass fibers of the base. One of the forces which cause the polyvinyl chloride to adhere is the electrical attraction that occurs by static charges on the top of the base material or on the adhering particles results from the treatment or arises from the interaction of these two electrical forces.

Um die Porengrößen der Oberfläche der gesinterten Schicht zu vermindern, z. B. zur besseren Beherrschung der Ionenwanderung durch die Trennwand, wird das Material nach dem Verlassen des Ofens 16 weiterbehandelt. Zuerst wird, um ein weiteres Sintern des thermoplastischen Pulvers bei weiterer Behandlung zu verhüten, das Material nach dem Verlassen des Ofens durch ein Gebläse 17 auf eine Temperatur von nicht mehr als 150° C abgekühlt, dann wird das Material unter einen dritten gerüttelten Vorratstrichter 18 gebracht, um die Außenseite der gesinterten Schicht mit feinverteilten Teilchen von thermoplastischem Kunststoff derart zu versehen, daß diese eine durch Berührung der Teilchen zusammenhängende Oberschicht bilden. Der Vorratstrichter 18 ist kleiner als der Vorratstrichter 8, enthält jedoch ein Gemisch 19 von gleicher Art wie das Gemisch im Vorratstrichter 8, nämlich eine Mischung aus zwei Bestandteilen mittlerer Größe, von denen der Hauptbestandteil einen Teilchendurchmesser von etwa Vz bis 1 Mikron und der andere Bestandteil ungefähr einen Teilchendurchmesser von 10 Mikron hat. Aus dem Trichter 18 fließt das Pulver 19 in Gestalt eines Schleiers auf das weiterlaufende Band, das alsdann unter einer rotierenden Bürste 20 hindurchgeführt wird, die bewirkt, daß einzelne von den Teilchen in die Poren der gesinterten Schicht eindringen. Je Quadratmeter der Grundlage werden ungefähr 29,8 Gramm Pulver gebraucht. Darauf wird das Material durch einen Sinterofen 21 geführt, der auf einer Temperatur von 150 bis 2500C gehalten ist und aus dem aufgestäubten Polyvinylchlorid ein zusammenhängendes Netzwerk bildet, das einem Spitzengewebe gleicht und durch seine Zwischenräume Poren von bestimmter Größe ergibt. Die Temperatur des Ofens richtet sich nach der Geschwindigkeit, mit der das Material durch den Ofen hindurchgeführt wird. Die so entstehenden Poren haben z. B. einen Durchmesser von ungefähr 1/2 Mikron.In order to reduce the pore sizes of the surface of the sintered layer, e.g. B. to better control the ion migration through the partition, the material is further treated after leaving the furnace 16. First, in order to prevent further sintering of the thermoplastic powder during further treatment, the material after leaving the furnace is cooled by a fan 17 to a temperature of not more than 150 ° C, then the material is brought under a third vibrated storage hopper 18 in order to provide the outside of the sintered layer with finely divided particles of thermoplastic synthetic material in such a way that these form a top layer which is contiguous by contact of the particles. The storage funnel 18 is smaller than the storage funnel 8, but contains a mixture 19 of the same type as the mixture in the storage funnel 8, namely a mixture of two components of medium size, of which the main component has a particle diameter of about Vz to 1 micron and the other component has a particle diameter of approximately 10 microns. From the funnel 18, the powder 19 flows in the form of a veil onto the continuing belt, which is then passed under a rotating brush 20, which causes some of the particles to penetrate into the pores of the sintered layer. Approximately 29.8 grams of powder are needed per square meter of the base. The material is then passed through a sintering furnace 21, which is kept at a temperature of 150 to 250 ° C. and forms a coherent network from the sputtered polyvinyl chloride, which resembles a lace fabric and gives pores of a certain size due to its interstices. The temperature of the furnace depends on the speed at which the material is fed through the furnace. The resulting pores have z. B. about 1/2 micron in diameter.

Darauf wird das Material durch eine Sprühdüse 22 mit einem Weichmacher befeuchtet und dann in einem Ofen 23 getrocknet.The material is then moistened with a plasticizer through a spray nozzle 22 and then in dried in an oven 23.

Ein Messer 24 teilt das Material in die einzelnen verpaekungsfertigen Separatoren. Das Material kann aber auch bereits vor dem Anfeuchten und Trocknen in diese Stücke geteilt werden. Es ist nicht notwendig, den Weichmacher durch Anfeuchten und Trocknen einzubringen, wenn das thermoplastische Material bereits einen Weichmacher enthält.A knife 24 divides the material into the individual separators ready for packaging. The material can but can also be divided into these pieces before they are moistened and dried. It's not necessary, to introduce the plasticizer by moistening and drying, if the thermoplastic Material already contains a plasticizer.

Die Fig. 3 zeigt einen fertigen Separator, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist. Er besteht aus einer Schicht 25 in Gestalt einer porösen Membran von gesintertem thermoplastischem Pulver, nämlich Polyvinylchlorid, das durch eine zusammenhängende Verbindungsschicht 26 mit dem porösen Grundmaterial 27 verbunden ist, welches aus Zellulosepapier mit bis zu 10% Glasfaser be-Fig. 3 shows a finished separator, the is produced by the method according to the invention. It consists of a layer 25 in the form of a porous membrane of sintered thermoplastic powder, namely polyvinyl chloride, which is connected by a Connecting layer 26 is connected to the porous base material 27, which is made of cellulose paper with up to 10% glass fiber

stehen kann und mit einem gehärteten säurefesten Harz imprägniert ist, z. B. mit wasserlöslichem Phenolharz. Die Verbindungsschicht 26 besteht aus gesintertem thermoplastischem Pulver, nämlich Polyvinylchlorid, und die Schicht 25 ist mit Rippen 28 versehen.can stand and is impregnated with a hardened acid-proof resin, e.g. B. with water soluble Phenolic resin. The connecting layer 26 consists of sintered thermoplastic powder, namely polyvinyl chloride, and the layer 25 is provided with ribs 28.

Die Oberfläche der gesinterten Schicht 25 hat Poren von bestimmter Größe, die durch die Zwischenräume eines einem Spitzengewebe gleichenden Netzwerkes aus Polyvinylchlorid bestehen, das sich über die Oberfläche erstreckt und aus den einander berührenden feinverteilten Teilchen von Polyvinylchlorid besteht, die durch Sintern sowohl untereinander als auch mit der Unterlage verbunden sind.The surface of the sintered layer 25 has pores of a certain size, which by the Interstices consist of a network of polyvinyl chloride resembling a lace fabric, which extends across the surface and composed of the contacting finely divided particles of polyvinyl chloride exists, which are connected by sintering both to one another and to the substrate.

*Die poröse Membran 25 ist für sich allein dick genug, z. B. 0,65 mm dick, um als Separator zu dienen. Nach Bedarf kann der Separator dicker gemacht werden, indem man ein dickeres Grundmaterial 27 verwendet.* The porous membrane 25 is thick enough on its own, e.g. B. 0.65 mm thick to use as a separator to serve. If necessary, the separator can be made thicker by using a thicker base material 27 used.

Bei dem Verfahren, das oben an Hand der F i g. 1 und 2 beschrieben wurde, wird das imprägnierende Harz in der Grundplatte im Ofen 5 vollständig ausgehärtet. Man kann aber auch in dem Ofen 5 das imprägnierende Harz nur teilweise aushärten, indem man den Ofen weniger stark beheizt, und dann die vollständige Aushärtung erst im Ofen 14 vornehmen.In the method described above with reference to FIGS. 1 and 2 described, the impregnating Resin in the base plate in the furnace 5 is completely cured. But you can only partially cure the impregnating resin in the oven 5 by the furnace is heated less strongly, and then the complete curing is only carried out in the furnace 14.

Bei einem kontinuierlichen Verfahren, bei dem das Material der Unterlage nicht aufgewickelt wird, läßt man die Bahn unmittelbar von dem Ofen 5 unter den Trichter 8 laufen.In the case of a continuous process in which the material of the base is not wound up, the web is allowed to run under the hopper 8 directly from the oven 5.

Die Formrollen 13 und 15 können je nach der Dicke des Materials beheizt oder kalt sein.The forming rollers 13 and 15 can be heated or cold depending on the thickness of the material.

In einer abweichenden Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung kann zwischen dem Trichter 8 und der rotierenden Bürste 10 noch eine ruhende Bürste angeordnet sein, die das Überziehen des Grundmaterials durch gleichmäßiges Ausbreiten der Polyvinylchloridteilchen auf der zu überziehenden Oberfläche unterstützt und überflüssige Teilchen beseitigt. Eine ähnliche ruhende Bürste kann auch zwischen dem Trichter 18 und der rotierenden Bürste angebracht sein. Sowohl die rotierenden als auch die ruhenden Bürsten können aus natürlichen Borsten oder Nylonresten sein, die Art der zu verwendenden thermoplastischen Kunststoffteilchen hängt von der Art des Materials der Unterlage ab. Bei dem vorher beschriebenen Beispiel, nämlich Zellulosepapier mit bis zu 10% Glasfaser, kann Polyvinylacetat, Polyäthylen oder Polymethylmethacrylat an Stelle von Polyvinylchlorid verwendet werden.In a different embodiment of the method according to the invention, between the Hopper 8 and the rotating brush 10 can still be arranged a stationary brush, the coating of the base material by spreading the polyvinyl chloride particles evenly on the surface to be coated Supports the surface and removes superfluous particles. A similar dormant brush can also be used between the hopper 18 and the rotating brush. Both the rotating and the Dormant brushes can be made from natural bristles or nylon scraps, the type of to use thermoplastic plastic particles depend on the type of material of the base. With the one before described example, namely cellulose paper with up to 10% glass fiber, polyvinyl acetate, polyethylene or polymethyl methacrylate can be used in place of polyvinyl chloride.

Wenn besonders hohe Gleichmäßigkeit gewünscht wird, können die vorhin beschriebenen Verfahrensschritte zum Beeinflussen der Porengröße sowohl bei der noch nicht überzogenen Oberfläche des Grundmaterials als auch bei der gesinterten Bedeckungsschicht angewendet werden.If particularly high uniformity is desired, the method steps described above for influencing the pore size can be used both at the as yet uncoated surface of the base material as well as the sintered covering layer be applied.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Separatoren für Akkumulatoren sind oxydationsfest. Beim Gebrauch wird die gesinterte Schicht aus thermoplastischem Material jedes Separators neben die positive Platte der Batterie gestellt, so daß die Faserseite nicht durch Oxydation von der positiven Platte angegriffen wird. Bei der Herstellung können größere Toleranzen zugelassen werden als bisher nötig war, weil die feinen Löcher der bisher bekannten Separatoren aus thermoplastischem Material, die zu Kurzschlüssen führten, bei den erfindungsgemäßen Separatoren vermieden sind. Ein Loch in der thermoplastischen Membran wird nämlich durch die Faserplatte verdeckt, und umgekehrt. Die erfindungsgemäßen Separatoren ergeben auch eine gute Filterwirkung.Separators for accumulators produced by the method according to the invention are resistant to oxidation. In use, the sintered layer of thermoplastic material becomes each separator placed next to the positive plate of the battery, so that the fiber side is not oxidized by the positive plate is attacked. Larger tolerances than was previously necessary because the fine holes of the previously known separators made of thermoplastic material, which led to short circuits are avoided in the separators according to the invention. A This is because the hole in the thermoplastic membrane is covered by the fiberboard, and vice versa. The separators according to the invention also give a good filter effect.

Claims (8)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Herstellen eines Diaphragmas, insbesondere eines Separators für elektrische Akkumulatoren, bei dem eine Schicht von Teilchen eines thermoplastischen Pulvers auf eine poröse Grundplatte aus Fasermaterial aufgebracht und durch Sintern mit dieser verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Bildung einer Zwischenschicht (26) die Oberfläche der porösen Grundplatte (27), die mit einem in der Wärme härtbaren Kunstharz imprägniert ist, mit einem Gemisch von feinverteilten Teilchen eines thermoplastischen Kunststoffes überzieht, welches wenigstens zwei Arten von Teilchen verschiedener Größe enthält, deren Größen so bemessen sind, daß die Teilchen in das Material der Grundplatte (27) eindringen, daß man dann auf die Zwischenschicht (26) eine Schicht (25) von feinverteiltem thermoplastischem Kunststoff, dessen Teilchen im wesentlichen dieselbe Größe haben wie die größere Teilchenart der beiden Bestandteile der Zwischenschicht, aufbringt, und schließlich die Teilchen der thermoplastischen Kunststoffe sintert.1. A method for producing a diaphragm, in particular a separator for electric accumulators, in which a layer of particles of a thermoplastic powder on A porous base plate made of fiber material is applied and connected to it by sintering is, characterized in that to form an intermediate layer (26) the surface the porous base plate (27) impregnated with a thermosetting synthetic resin is, with a mixture of finely divided particles of a thermoplastic material coats, which contains at least two kinds of particles of different sizes, their Sizes are dimensioned so that the particles penetrate into the material of the base plate (27), that then on the intermediate layer (26) a layer (25) of finely divided thermoplastic Plastic whose particles are essentially the same size as the larger type of particle of the two components of the intermediate layer, and finally the particles of the thermoplastic Plastics sinters. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtung des zum Imprägnieren der Grundplatte (27) benutzten Harzes zunächst nur teilweise durchgeführt und erst nach dem Aufbringen der Teilchen der thermoplastischen Kunststoffe ausgehärtet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the hardening of the impregnation the base plate (27) used resin initially only partially carried out and only after the application of the particles of thermoplastics is cured. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise zum Imprägnieren der Grundplatte ein wasserlösliches Phenolharz benutzt und bei einer Temperatur zwischen 230 und 260° C gehärtet wird.3. Process according to claims 1 and 2, characterized in that in a known manner a water-soluble phenolic resin is used to impregnate the base plate and at a temperature is hardened between 230 and 260 ° C. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Bilden der Zwischenschicht (26) das Kunststoffpulvergemisch (9) in Form eines Schleiers auf das Material der Grundplatte, das als zusammenhängende Bahn (1) vorliegt, fallen läßt und das Pulvergemisch dann so bürstet, daß eine zusammenhängende an der Grundplatte haftende Schicht entsteht.4. The method according to claim 1, characterized in that one for forming the intermediate layer (26) the plastic powder mixture (9) in the form of a veil on the material of the base plate, which is present as a coherent web (1), drops and the powder mixture then so brushes so that a coherent layer adhering to the base plate is formed. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Bilden der Membranschicht (25) das mit dem Kunststoffpulvergemisch (9) überzogene Material der Grundplatte durch einen fallenden Schleier von Kunststoffpulver (12) hindurchgeführt und dann unter eine Rolle (13) gebracht wird, die dem Kunststoffpulver auf der Grundplatte ein gewünschtes Profil gibt.5. The method according to claim 1, characterized in that for forming the membrane layer (25) the material of the base plate coated with the plastic powder mixture (9) a falling veil of plastic powder (12) passed through and then under a roller (13) is brought, which gives the plastic powder on the base plate a desired profile. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (13) gerippt ist.6. The method according to claim 5, characterized in that the roller (13) is ribbed. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß gepulverter Kunststoff aus Polyvinylchlorid verwendet und bei einer Temperatur zwischen 220 und 230° C gesintert wird.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that powdered Plastic made of polyvinyl chloride is used and sintered at a temperature between 220 and 230 ° C. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung eines thermoplastischen Pulvers einer Teilchengröße von etwa 10 Mikron Durchmesser8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that when applied a thermoplastic powder having a particle size of about 10 microns in diameter für die Herstellung der Membranschicht (25) man für die Zwischenschicht (26) ein Gemisch verwendet, das aus Teilchen von etwa 0,5 bis 1 Mikron Durchmesser und zu einem geringeren Anteil aus Teilchen von etwa 10 Mikron Durchmesser besteht.for the production of the membrane layer (25) a mixture is used for the intermediate layer (26), that of particles about 0.5 to 1 micron in diameter and to a lesser extent consists of particles approximately 10 microns in diameter. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 839 952, 967 740; deutsche Auslegeschrift Nr. 1062 778; österreichische Patentschrift Nr. 199 241; britische Patentschrift Nr. 766 582; USA.-Patentschrift Nr. 2478 186.Considered publications: German Patent Specifications No. 839 952, 967 740; German Auslegeschrift No. 1062 778; Austrian Patent No. 199 241; British Patent No. 766,582; U.S. Patent No. 2478 186. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 509 568Λ16 4.65 © Bundesdruckerei Berlin509 568Λ16 4.65 © Bundesdruckerei Berlin
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1704446B1 (en) * 1968-01-09 1972-01-20 Tudor Ab PROCESS FOR PRODUCING A POROUS ON A TWO-LAYERED PLASTIC BODY
DE3005297A1 (en) * 1980-02-13 1981-08-20 Varta Batterie Ag, 3000 Hannover LEAD ACCUMULATOR

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2478186A (en) * 1945-10-19 1949-08-09 Lipman S Gerber Storage battery separator
DE839952C (en) * 1948-03-17 1952-05-26 Oldham & Son Ltd Process for the production of intermediate insulating plates for accumulators
GB766582A (en) * 1954-06-01 1957-01-23 Oldham & Son Ltd Separators for electric storage batteries made from paper pulp
AT199241B (en) * 1956-12-28 1958-08-25 Jungfer Akkumulatoren Separator for electrical collectors, in particular lead-acid batteries and process for its manufacture
DE1062778B (en) * 1956-12-21 1959-08-06 Waldhof Zellstoff Fab Process for the production of separators for accumulators

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1271789A (en) * 1959-09-29 1961-09-15 British Fibrak Separator Compa Permeable diaphragms improvements for electric storage batteries

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2478186A (en) * 1945-10-19 1949-08-09 Lipman S Gerber Storage battery separator
DE839952C (en) * 1948-03-17 1952-05-26 Oldham & Son Ltd Process for the production of intermediate insulating plates for accumulators
DE967740C (en) * 1948-03-17 1957-12-12 British Fibrak Separator Compa Process for the manufacture of separators for accumulators
GB766582A (en) * 1954-06-01 1957-01-23 Oldham & Son Ltd Separators for electric storage batteries made from paper pulp
DE1062778B (en) * 1956-12-21 1959-08-06 Waldhof Zellstoff Fab Process for the production of separators for accumulators
AT199241B (en) * 1956-12-28 1958-08-25 Jungfer Akkumulatoren Separator for electrical collectors, in particular lead-acid batteries and process for its manufacture

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1704446B1 (en) * 1968-01-09 1972-01-20 Tudor Ab PROCESS FOR PRODUCING A POROUS ON A TWO-LAYERED PLASTIC BODY
DE3005297A1 (en) * 1980-02-13 1981-08-20 Varta Batterie Ag, 3000 Hannover LEAD ACCUMULATOR

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